TWI616274B - 用於動力設備的雙級驅動 - Google Patents

Abstract

一動力設備包括：一底座，其界定一封閉空間；一工作台，其支撐於該底座上；及一切割總成，其在該工作台下方支撐於該封閉空間內。該切割總成包括具有一輸出軸之一馬達及以操作方式耦接至該輸出軸的一雙級驅動系統。該輸出軸界定一第一旋轉軸線。該雙級驅動系統包括：一第一小齒輪，其安裝於該輸出軸上以供圍繞該第一軸線旋轉，一第一齒輪，其與該第一小齒輪嚙合且安裝至一第一軸上，該第一軸界定自該第一軸線偏離的一第二旋轉軸線，一第二小齒輪，其安裝於該第一軸上，以供圍繞該第二軸線旋轉，及一第二齒輪，其與該第二小齒輪嚙合，且安裝至界定一第三旋轉軸線的一第二軸上。一心軸連接至該第二軸，以供與該第二軸一起圍繞該第三軸線旋轉。該第一軸在該第二軸下方偏離，且該輸出軸在該第一軸下方偏離。

Description

用於動力設備的雙級驅動 【對相關申請案之交叉參考】

本申請案主張Andrew Frolov等人於2012年12月11日申請的標題為「DUAL STAGE DRIVE FOR POWER EQUIPMENT」之美國臨時申請案第61/735,975號的優先權，該申請案之全部揭示內容特此以引用的方式併入本文中。

本發明係關於動力設備，且確切而言，係關於用於驅動動力設備之切刀的驅動系統。

諸如台鋸之安裝於工作台上的切割工具為用於諸如橫切木材及將大型板或面板撕裂成窄條之多種任務的有用工具。雖然存在多種台鋸設計，但多數台鋸包括支撐工作台面之底座外殼結構及位於該工作台面下方之切割總成。工作台面具有實質上平坦的上表面，在該上表面之上可支撐工件。

切割總成包括安裝於一心軸上的圓形鋸片，其中該刀片的一部分向上延伸穿過界定於工作台面中之開口。切割總成亦包括用於旋轉心軸的具有傳動系(power train)之馬達，以便切刀可經驅動以對支撐於工作台面上之工件執行切割操作。隨著馬達驅動切刀旋轉，可使工件向著刀片移動越過工作台面，以允許刀片對工件執行切割。

傳統台鋸典型地利用用於將馬達之驅動運動耦合至切刀之 心軸的單級齒輪或帶驅動系統，該系統足以用於多數應用。然而，利用單級齒輪或帶驅動系統常常要求將馬達定位成極接近於工作台面，以為刀片提供如圖4中所描繪的足夠的垂直切割能力(尺寸b)。馬達相對於工作台面之接近定位為需要被併入至工作台面中或其下方的其他特徵留下很少空間或未留出空間。

出於促進對本發明之原理之理解的目的，現在將對圖式中說明且在以下書面說明書中描述之具體實例進行參考。應理解，由此不意欲限制本發明之範疇。進一步理解，本發明包括對所說明之具體實例的任何變更及修改，且包括一般熟習本發明所關於的技術者正常將想到的本發明之原理的其他應用。

本發明係有關於用於動力設備之雙級驅動系統。在一具體實例中，動力設備包括：一底座，其界定一封閉空間；一工作台，其在該封閉空間上方支撐於該底座上且包括一刀片開口；及一切割總成，其在該工作台下方支撐於該封閉空間內。該切割總成包括：具有一輸出軸之一馬達；以操作方式耦接至該輸出軸的一雙級驅動系統；及以操作方式耦接至該雙級驅動系統的一心軸。該心軸經建構以保持一切刀，其中該切刀自該封閉空間向上延伸穿過該工作台中的該刀片開口。該輸出軸界定一第一旋轉軸線。該雙級驅動系統包括安裝於該輸出軸上的一第一小齒輪，以供圍繞該第一軸線旋轉。一第一齒輪經定位而與該第一小齒輪嚙合且安裝至一第一軸上，該第一軸界定實質上平行於該第一軸線且自該第一軸線偏離的一第二旋轉軸線。一第二小齒輪安裝於該第一軸上，以供圍繞該第二軸線旋轉。一第二齒輪經定位而與該第二小齒輪嚙合，該第二齒輪安裝於一第二軸上，該第二軸界定一第三旋轉軸線，該第三旋轉軸線實質上平行於該第二軸線且經定位使得該第三軸線自該第一軸線及該第二軸線偏離。該心軸連 接至該第二軸，以供與該第二軸一起圍繞該第三軸線旋轉。

在另一具體實例中，動力設備包括：一底座，其界定一封閉空間；一工作台，其在該封閉空間上方支撐於該底座上且包括一刀片開口；及一切割總成，其在該工作台下方支撐於該封閉空間內。該切割總成包括：具有一輸出軸之一馬達；以操作方式耦接至該輸出軸的一雙級驅動系統；及以操作方式耦接至該雙級驅動系統的一心軸。該心軸經建構以保持一切刀，其中該切刀自該封閉空間向上延伸穿過該工作台中的該刀片開口。該輸出軸界定一第一旋轉軸線。該雙級驅動系統包括安裝於一第一軸上的一第一齒輪。該第一軸界定一第二旋轉軸線，其實質上平行於該第一軸線且經定位使得該第二軸線自該第一軸線偏離。一小齒輪安裝於該第一軸上，以供圍繞該第二軸線旋轉，且一第二齒輪經定位而與該第二小齒輪嚙合。該第二齒輪安裝於界定一第三旋轉軸線的一第二軸上，該第三軸線實質上平行於該第二軸線且經定位使得該第三軸線自該第一軸線及該第二軸線偏離。一帶圍繞該輸出軸及該第一軸捲繞，用於回應於該輸出軸被圍繞該第一軸線驅動而圍繞該第二軸線驅動該第一軸。該心軸連接至該第二軸，以供與該第二軸一起圍繞該第三軸線旋轉。

動力設備可為具有鋸片且能夠穿透進諸如木材之工件中的任何設備，包括台鋸、斜面鋸、斜接鋸、商店鋸(shop saw)、帶鋸、線鋸、圓鋸、鏈鋸、刨平機、刨床等等。雙級驅動系統包括兩個驅動級，其允許驅動系統之馬達遠離工作台面向內移動更遠，此提供用於將其他特徵併入至工作台面中及工作台面之正下方的餘隙。將馬達偏離切刀之心軸亦允許鋸片之心軸被定位成更接近於工作台面，以最大化刀片之垂直切割能力。將馬達偏離工作台面亦允許實現負斜角。

10‧‧‧動力設備/台鋸總成

12‧‧‧底架

14‧‧‧主工作台

16‧‧‧切割總成

18‧‧‧封閉空間

20‧‧‧馬達

22‧‧‧雙級驅動系統/齒輪外殼

24‧‧‧心軸

26‧‧‧圓鋸片/第一軸線

28‧‧‧刀片開口/第一小齒輪

30‧‧‧第一齒輪

32‧‧‧第二軸線

34‧‧‧第二小齒輪

36‧‧‧第二齒輪

38‧‧‧第三軸線

40‧‧‧滑動工作台

42‧‧‧滑動工作台支撐件/支撐組件

44‧‧‧帶

46‧‧‧軸

48‧‧‧小齒輪軸

50‧‧‧小齒輪

52‧‧‧齒輪

54‧‧‧軸

a‧‧‧尺寸

b‧‧‧尺寸

c‧‧‧尺寸

圖1描繪動力設備之一具體實例的透視圖。

圖2描繪用於圖1之動力設備中的雙齒輪驅動系統之示意圖。

圖3描繪用於諸如圖1中所描繪之動力設備中的帶/齒輪雙驅動系統之示意圖。

圖4描繪動力設備之先前技術單級驅動系統的示意圖。

建構圖1及圖2描繪包括根據本發明之雙級驅動系統之動力設備10的例示性具體實例。如圖1中所描繪，動力設備為台鋸總成10且包括底架12、主工作台14，及切割總成16。底架12界定一封閉空間18，其中安裝有切割總成16之組件，諸如馬達20(圖2)、雙級驅動系統22(圖2)、心軸24(圖2)，及圓鋸片26。主工作台14在切割總成16上方支撐於底架12上，且包括用作工件支撐表面的一大體平坦的上表面。切割總成16之圓鋸片26向上延伸穿過界定於主工作台14中的刀片開口28。

現參看圖2，展示了圖1之台鋸總成之切割總成16的雙級驅動系統之具體實例。如圖2中描繪的，驅動系統包括馬達20、齒輪外殼22、心軸24，及圓鋸片26。馬達20包含一電馬達，且包括一輸出軸，其中該軸上安裝有一小齒輪28。馬達20經建構以驅動輸出軸P1，使其圍繞第一軸線26或馬達軸線旋轉。

齒輪外殼22容納根據本發明之一具體實例的雙齒輪驅動。雙齒輪驅動包括第一小齒輪28，其經建構以被驅動而作為馬達輸出軸圍繞第一軸線26旋轉。第一小齒輪28又與第一齒輪30嚙合，該第一齒輪可包含正齒輪或類似類型之齒輪。第一齒輪30由第一軸支撐，以供圍繞平行於第一軸線26且自該第一軸線偏離的第二軸線32旋轉。如可在圖2中所見，第二軸線32在旁邊或朝著該主工作台自第一軸線26偏離。

第一齒輪30之軸可在每一末端由軸承支撐，如圖2中所描 繪。第二小齒輪34附接至該軸或附接至第一齒輪30，以供與第一齒輪一起圍繞第二軸線32旋轉。第二小齒輪34又與第二齒輪36(例如，一正齒輪)嚙合。第二齒輪36由第二軸支撐以供圍繞自馬達軸線26及第一軸線32偏離的第三軸線38旋轉。如可在圖2中所見，第三軸線38在旁邊或朝著該主工作台自第二軸線32偏離。

第二軸支撐於軸承中，以供圍繞第三軸線38旋轉。第三軸線38亦對應於心軸24及圓鋸片26之旋轉軸線。第二軸與心軸24軸向對齊，且以使得心軸24能夠由第二齒輪36驅動而與第二軸一起圍繞第三軸線38旋轉的方式連接至心軸24。在使用中時，馬達20驅動第一小齒輪28以圍繞第一軸線26旋轉，此又使得第一齒輪30圍繞第二軸線32旋轉。第一齒輪30圍繞第二軸線32旋轉導致第二小齒輪34旋轉，此又使得第二齒輪36圍繞第三軸線38旋轉。第二齒輪36旋轉第二軸，此使得心軸24及鋸片26圍繞第三軸線38旋轉。

使用雙齒輪驅動使得馬達20能夠在主工作台下方與使用單級驅動可能達成的程度相比偏離得更遠，諸如圖4中所描繪。增大馬達20與主工作台14之間的距離(圖2中的尺寸b)允許將諸如滑動工作台40之其他特徵併入至主工作台中，如圖2中所描繪。滑動工作台40經建構以自主工作台14向外滑動，以便延伸支撐表面，使得較大工件可藉由固定斜接圍籬支撐於延伸工作台表面上且被朝著刀片移動以用於以與藉由主工作台支撐時相比更高的精度橫切。

滑動工作台40之上表面需要被配置成實質上與主工作台14之上表面同平面，從而不會變更工件相對於刀片的角度，且亦允許工件在主工作台之表面上平滑移動。為了允許將滑動工作台40之上表面定位成與主工作台之上表面同平面，滑動工作台支撐件42及安裝結構必須凹陷於主工作台14下方。

藉由利用圖2之雙齒輪驅動系統，馬達20可自主工作台14偏離一合適距離(尺寸b)，以向待凹陷於主工作台14下方的安裝組件42及滑動工作台40之下部主體提供餘隙(尺寸c)。雙齒輪驅動亦允許馬達20自心軸24偏離更多。此外，雙齒輪驅動針對相同齒輪比具有較小齒輪外直徑。此允許將心軸24移動得更接近於主工作台，以便最大化刀片26穿過主工作台中之開口的垂直延伸(尺寸a)。

作為圖2之雙齒輪驅動系統的替代物，可利用如圖3中所描繪的帶/齒輪雙驅動系統。帶/齒輪雙驅動系統包括帶44，其一端環繞在安裝於馬達20之軸46上的輸出滑輪上，且另一端環繞在安裝於軸48上的滑輪上。小齒輪軸48上的小齒輪50與齒輪52嚙合。齒輪52支撐於連接至心軸24之一軸54上。圖3之帶/齒輪雙驅動使得馬達20能夠在主工作台14下方偏離相當大的距離，且甚至視需要定位於齒輪及/或刀片下方。雙帶/齒輪驅動亦針對相同齒輪比具有較小齒輪外直徑。此使得心軸24能夠被移動得更接近於主工作台，以便類似於圖2之雙齒輪系統，最大化刀片26穿過主工作台中之開口的垂直延伸(尺寸a)。

儘管在圖式及前述描述中詳細地說明且描述本發明，但其應在特性上被視為說明性的而非限制性的。應理解，僅呈現了較佳具體實例且希望保護在本發明之精神內的所有改變、修改及其他應用。

【發明之態樣】

本發明之以下態樣係意欲在此文中被敘述，且此段落係確保它們被論及。它們被稱呼為態樣，且雖然它們類似於申請專利範圍的形式而呈現，但它們並非申請專利範圍。然而，將來在某一時點，申請人保留於此申請案及任何相關申請案中主張任何及所有這些態樣的權力。

1.一種動力設備，其包含：一底座，其界定一封閉空間； 一工作台，其在該封閉空間上方支撐於該底座上且包括一刀片開口；及一切割總成，其在該工作台下方支撐於該封閉空間內，該切割總成包括：具有一輸出軸之一馬達；以操作方式耦接至該輸出軸的一雙級驅動系統；及以操作方式耦接至該雙級驅動系統的一心軸，該心軸經建構以保持一切刀，其中該切刀自該封閉空間向上延伸穿過該工作台中的該刀片開口，其中該輸出軸界定一第一旋轉軸線，其中該雙級驅動系統包括：一第一齒輪，其安裝於一第一軸上，該第一軸界定一第二旋轉軸線，該第二旋轉軸線實質上平行於該第一軸線且經定位使得該第二軸線自該第一軸線偏離，一小齒輪，其安裝於該第一軸上，以供圍繞該第二軸線旋轉，一第二齒輪，其經定位而與第二小齒輪嚙合，該第二齒輪安裝於一第二軸上，該第二軸界定一第三旋轉軸線，該第三旋轉軸線實質上平行於該第二軸線，且經定位使得該第三軸線自該第一軸線及該第二軸線偏離，及一帶，其圍繞該輸出軸及該第一軸捲繞，用於回應於該輸出軸被圍繞該第一軸線驅動而圍繞該第二軸線驅動該第一軸，其中該心軸連接至該第二軸，以供與該第二軸一起圍繞該第三軸線旋轉。

2.如態樣1之動力設備，其中該第一軸在該第二軸下方偏離，且其中該馬達經定位使得該輸出軸在該第一軸下方偏離。

3.如態樣2之動力設備，其中該馬達包括一外殼，該輸出軸自該外殼延伸，該外殼具有定位於該輸出軸上方的一第一距離處的一上表面，且其中該輸出軸、該第一軸、該第二軸，及該帶經建構以使得該馬達能夠經定位使得該外殼之該上表面經設置而坐落於與該工作台之一底表 面相距一第二距離，該第二距離比該第一距離多出使得該馬達能夠以操作方式支撐於該工作台之該底表面下方的一量。

4.如態樣3之動力設備，其中該第一軸定位於該工作台之該底表面下方的一第三距離處，且其中該第三距離小於該第二距離。

5.如態樣4之動力設備，其中該工作台包括定位於該刀片開口之至少一側上的一滑動工作台延伸，該滑動工作台延伸具有位於該工作台之該底表面下方的一第四距離處的一底表面，其中該第二距離比該第四距離多出使得該馬達能夠以操作方式支撐於該滑動工作台延伸之該底表面下方的一量。

6.如態樣5之動力設備，其中該第一軸與該第二軸各自在每一端由軸承支撐。

Claims (10)

1. 一種動力設備，其包含：一底座，其界定一封閉空間；一工作台，其在該封閉空間上方支撐於該底座上且包括一支撐表面及一刀片開口；及一切割總成，其在該工作台下方支撐於該封閉空間內，該切割總成包括：具有一輸出軸之一馬達；以操作方式耦接至該輸出軸的一雙級驅動系統；及以操作方式耦接至該雙級驅動系統的一心軸，該心軸經建構以保持一切刀，其中該切刀自該封閉空間向上延伸穿過該工作台中的該刀片開口，其中該輸出軸界定一第一旋轉軸線，其中該雙級驅動系統包括：一第一小齒輪，其安裝於該輸出軸上以供圍繞該第一軸線旋轉；一第一齒輪，其經定位而與該第一小齒輪嚙合，該第一齒輪安裝至一第一軸上，該第一軸界定一第二旋轉軸線，該第二旋轉軸線實質上平行於該第一軸線且經定位使得該第二軸線自該第一軸線偏離；一第二小齒輪，其安裝於該第一軸上，以供圍繞該第二軸線旋轉；及一第二齒輪，其經定位而與該第二小齒輪嚙合，該第二齒輪安裝於一第二軸上，該第二軸界定一第三旋轉軸線，該第三旋轉軸線實質上平行於該第二軸線且經定位使得該第三軸線自該第一軸線及該第二軸線偏離，其中該心軸連接至該第二軸，以供與該第二軸一起圍繞該第三軸線旋轉，其中該工作台包括定位於該刀片開口之至少一側上且位於該封閉空間上方的一滑動工作台延伸，該滑動工具台延伸包括具有一上表面的一滑動工作台構件以及一滑動工作台支撐件，該滑動工作台支撐件可滑動地支撐該滑動工作台構件，該滑動工作台支撐件在該工作台的一底表面下方偏離 以定位該滑動工作台構件，使該上表面對齊該支撐表面，且其中該馬達經定位以在該封閉空間內至少部分地位於該滑動工作台支撐件下方。
2. 如申請專利範圍第1項之動力設備，其中該第一軸在該第二軸下方偏離，且其中該馬達經定位使得該輸出軸在該第一軸下方偏離。
3. 如申請專利範圍第2項之動力設備，其中該馬達包括一外殼，該輸出軸自該外殼延伸，該外殼具有定位於該輸出軸上方的一第一距離處的一上表面，且其中該輸出軸、該第一軸，及該第二軸相對於彼此定位，使得外殼之該上表面經定位成與該工作台之一底表面相距一第二距離，該第二距離比該第一距離多出使得該馬達能夠以操作方式支撐於該工作台之該底表面下方的一量。
4. 如申請專利範圍第3項之動力設備，其中該第一軸定位於該工作台之該底表面下方的一第三距離處，且其中該第三距離小於該第二距離。
5. 如申請專利範圍第4項之動力設備，其中該底表面係位於該工作台之該底表面下方的一第四距離處，且其中該第二距離大於該第四距離。
6. 如申請專利範圍第5項之動力設備，其中該第一軸與該第二軸各自在每一端由軸承支撐。
7. 一種動力設備，其包含：一底座，其界定一封閉空間；一工作台，其在該封閉空間上方支撐於該底座上且包括一支撐表面及 一刀片開口；及一切割總成，其在該工作台下方支撐於該封閉空間內，該切割總成包括：具有一輸出軸之一馬達；以操作方式耦接至該輸出軸的一雙級驅動系統；及以操作方式耦接至該雙級驅動系統的一心軸，該心軸經建構以保持一切刀，其中該切刀自該封閉空間向上延伸穿過該工作台中的該刀片開口，其中該輸出軸界定一第一旋轉軸線，其中該雙級驅動系統包括：一第一齒輪，其安裝於一第一軸上，該第一軸界定一第二旋轉軸線，該第二旋轉軸線實質上平行於該第一軸線且經定位使得該第二軸線自該第一軸線偏離；一小齒輪，其安裝於該第一軸上，以供圍繞該第二軸線旋轉；一第二齒輪，其經定位而與第二小齒輪嚙合，該第二齒輪安裝於一第二軸上，該第二軸界定一第三旋轉軸線，該第三旋轉軸線實質上平行於該第二軸線，且經定位使得該第三軸線自該第一軸線及該第二軸線偏離；及一帶，其圍繞該輸出軸及該第一軸捲繞，用於回應於該輸出軸被圍繞該第一軸線驅動而圍繞該第二軸線驅動該第一軸，其中該心軸連接至該第二軸，以供與該第二軸一起圍繞該第三軸線旋轉，其中該工作台包括定位於該刀片開口之至少一側上且位於該封閉空間上方的一滑動工作台延伸，該滑動工具台延伸包括具有一上表面的一滑動工作台構件以及一滑動工作台支撐件，該滑動工作台支撐件可滑動地支撐該滑動工作台構件，該滑動工作台支撐件在該工作台的一底表面下方偏離以定位該滑動工作台構件，使該上表面對齊該支撐表面，且其中該馬達經定位以在該封閉空間內至少部分地位於該滑動工作台支撐件下方。
8. 如申請專利範圍第7項之動力設備，其中該第一軸在該第二軸下方偏離，且其中該馬達經定位使得該輸出軸在該第一軸下方偏離。
9. 如申請專利範圍第8項之動力設備，其中該馬達包括一外殼，該輸出軸自該外殼延伸，該外殼具有定位於該輸出軸上方的一第一距離處的一上表面，且其中該輸出軸、該第一軸、該第二軸，及該帶經建構以使得該馬達能夠經定位使得該外殼之該上表面經設置而坐落於與該工作台之一底表面相距一第二距離，該第二距離比該第一距離多出使得該馬達能夠以操作方式支撐於該工作台之該底表面下方的一量。
10. 如申請專利範圍第9項之動力設備，其中該第一軸定位於該工作台之該底表面下方的一第三距離處，且其中該第三距離小於該第二距離。